本发明涉及煤矿井下综掘面临时支护领域,特别是一种隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置。
背景技术:
1、井巷支护是煤矿掘工作面一项基本的生产工艺和要求,但在永久支护前迎头总存在一段时间的空顶、空帮,成为危及人员安全的一个危险源,为确保人员作业安全,临时支护、及时锚固成为一项必不可少的措施。
2、授权公告号为cn113622976b的中国专利公开了支护机构、临时支护装置及其临时支护方法,包括:翻转梁体和第一驱动部件;所述翻转梁体的第一端用于与顶梁以可转动的方式连接;所述第一驱动部件的一端用于与所述顶梁以可转动的方式连接,所述第一驱动部件的另一端与所述翻转梁体以可转动的方式连接,用于驱动所述翻转梁体绕所述顶梁转动;所述翻转梁体的第二端设有可伸缩的支撑件,通过提供的支护机构或者临时支护装置,通过翻转梁体的转动和支撑件的延伸实现对顶板的快速临时支护,降低了顶板塌陷的风险;在金属网固定后可将支撑件从顶板与金属网之间抽离,从而实现支护机构的再利用,该支护机构代替人工作业,省时省力,同时也避免了铺网工艺的空顶作业,提高了人员安全性。
3、现有大部分巷道临时支撑优先保证接顶,主要防止顶板掉落冒顶等情况,大部分临时支撑只具有局部的护帮功能,而不能实现全高度的充分护帮;在发生片帮的情况时,对施工人员的人身安全有较大隐患。
4、在隧道或矿山巷道掘进过程中,支护装置需要在复杂的地质环境中进行安装和使用;由于地质条件的多样性,支护装置在安装时可能会遇到地面不平、倾斜等问题,这些问题可能导致支护装置无法完全竖直安装。
5、为此,本发明提出一种隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置解决上述问题。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术存在的问题,提出了本发明。
2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其包括横向顶护结构,其包括顶梁、套接于顶梁两端的横臂以及横移油缸,通过所述横移油缸驱动横臂于顶梁内腔伸缩;
3、纵向支撑结构,其包括底脚、支腿油缸以及套盒导向结构,所述底脚支撑支腿油缸和套盒导向结构,并通过所述支腿油缸驱动套盒导向结构伸缩;
4、侧向护帮结构,其包含有三片依次铰接顶部护帮、中部护帮以及底部护帮,所述顶部护帮和横臂之间呈铰接连接设置,并于所述中部护帮和横臂之间设有斜撑油缸,通过所述斜撑油缸推动中部护帮向外摆动,于所述中部护帮和底部护帮之间设有弹性结构,通过所述弹性结构驱使底部护帮向内摆动及复位。
5、作为本发明所述隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置的一种优选方案,其中:所述套盒导向结构和支腿油缸向上延伸至顶部护帮和横臂的铰接处,并于所述顶部护帮和横臂的铰接处贯穿有一组定位柱,所述定位柱贯穿套盒导向结构的顶端,所述定位柱贯穿套盒导向结构的支腿油缸的顶部,并卡合于所述支腿油缸顶部内置的球形腔内。
6、作为本发明所述隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置的一种优选方案,其中:所述支腿油缸包括缸筒和活动于缸筒内的活塞杆,所述活塞杆由缸筒往外延伸的一端呈焊接有套筒,所述球形腔开设于套筒的中部,且套筒的两端开口处做内圆角处理。
7、作为本发明所述隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置的一种优选方案,其中:所述定位柱包括与球形腔相适配的球体,于所述球体的中心向两端延伸有截面呈t形设置的连接辊,通过两组所述定位辊紧密连接顶部护帮和横臂。
8、作为本发明所述隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置的一种优选方案,其中:所述套盒导向结构内设有厚壁端,所述连接辊贯穿厚壁端并卡合有多颗滚珠71,所述连接辊通过多颗滚珠71卡合套盒导向结构。
9、作为本发明所述隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置的一种优选方案,其中:多颗所述滚珠71呈等间距内嵌于连接辊内部,并在所述盒导向结构的厚壁端开设有用于滚珠71卡合的卡槽。
10、作为本发明所述隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置的一种优选方案,其中:所述套盒导向结构包括内套管和外套管,所述支腿油缸通过定位柱驱使内套管滑动于外套管管内,以驱使外套管和内套管的伸缩;
11、所述横臂和外套管之间设有角度连杆,通过所述角度连杆驱使横臂朝向外套管摆动,以调整所述横臂和外套管的夹角。
12、作为本发明所述隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置的一种优选方案,其中:位于所述顶梁和横臂上设有补偿护帮结构,其数量为多组,多组所述补偿结构沿着顶梁的长度方向铺设,所述补偿结构包括撑顶短接、基座以及撑顶油缸,所述基座用于连接撑顶油缸和撑顶短接,并通过所述撑顶油缸驱动撑顶短接上下摆动,以紧贴顶板。
13、本发明的有益效果:本发明通过横向顶护结构、纵向支撑结构和侧向护帮结构,并通过这些结构的相互配合,共同为隧道或矿山巷道提供全方位的支护,依据巷道的实际宽度、高度灵活调节,提高了临时支护装置适用范围,本装置的侧向护帮结构呈三段相互铰接设置,当巷道帮部出现片帮情况时,能够更好的贴合帮部,具有更高的安全性和适应性,同时通过支腿油缸驱动套盒导向结构伸缩使得顶梁与顶板挤压,自适应调整套盒导向结构和支腿油缸与顶梁角度,提高临时支护装置与顶板的接触面积,提高支护效果,并通过自适应调整套盒导向结构和支腿油缸与顶梁角度,降低临时支护装置的安装精度,配合侧向护帮结构和片帮配合以产生反作用力,提升临时支护装置的支撑强度,以适应不同情况的巷道,增强临时支护装置的适应性。
1.一种隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其特征在于:所述套盒导向结构和支腿油缸(9)向上延伸至顶部护帮(12)和横臂(2)的铰接处,并于所述顶部护帮(12)和横臂(2)的铰接处贯穿有一组定位柱(16),所述定位柱(16)贯穿套盒导向结构的顶端,所述定位柱(16)贯穿套盒导向结构的支腿油缸(9)的顶部,并卡合于所述支腿油缸(9)顶部内置的球形腔内。
3.如权利要求2所述的隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其特征在于:所述支腿油缸(9)包括缸筒和活动于缸筒内的活塞杆,所述活塞杆由缸筒往外延伸的一端呈焊接有套筒(91),所述球形腔开设于套筒(91)的中部,且套筒(91)的两端开口处做内圆角处理。
4.如权利要求3所述的隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其特征在于:所述定位柱(16)包括与球形腔相适配的球体(161),于所述球体(161)的中心向两端延伸有截面呈t形设置的连接辊(162),通过两组所述定位辊紧密连接顶部护帮(12)和横臂(2)。
5.如权利要求4所述的隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其特征在于:所述套盒导向结构内设有厚壁端,所述连接辊(162)贯穿厚壁端并卡合有多颗滚珠71,所述连接辊(162)通过多颗滚珠71卡合套盒导向结构。
6.如权利要求5所述的隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其特征在于:多颗所述滚珠71呈等间距内嵌于连接辊(162)内部,并在所述盒导向结构的厚壁端开设有用于滚珠71卡合的卡槽。
7.如权利要求6所述的隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其特征在于:所述套盒导向结构包括内套管(8)和外套管(7),所述支腿油缸(9)通过定位柱(16)驱使内套管(8)滑动于外套管(7)管内,以驱使外套管(7)和内套管(8)的伸缩;
8.如权利要求7所述的隧道或矿山巷道掘进用临时支护装置,其特征在于:位于所述顶梁(1)和横臂(2)上设有补偿护帮结构,其数量为多组,多组所述补偿结构沿着顶梁(1)的长度方向铺设,所述补偿结构包括撑顶短接(5)、基座(17)以及撑顶油缸(4),所述基座(17)用于连接撑顶油缸(4)和撑顶短接(5),并通过所述撑顶油缸(4)驱动撑顶短接(5)上下摆动,以紧贴顶板。